第一章配位 化学 简介
40页1、第一章 配位化学简介,1.1 配位化学的历史 1.2 配合物的基本概念 1.3 配合物的命名法 1.4 配合物的应用,1.1 配位化学的历史 (The History of Coordination Chemistry),国外最早记载的配合物-普鲁士蓝染料。1704年普鲁士染料厂工人迪斯巴赫把兽皮或牛血和碳酸钠在铁锅中煮沸而得,后经证明为NaFeIII(CN)6FeIIx 最早研究的配合物是钴氨络合物。 1798年法国塔索尔特用亚钴盐放在NH4Cl和NH3H2O的溶液中得橘黄色的Co(NH3)6Cl3 最早使用的测定方法是摩尔电导。1798-1893制备出许多配合物并进行了测定,为配位化学的建立奠定了基础,配位化学的历史(续),1893年26岁的瑞士青年化学家沃纳(Alfred Werner)提出了配位学说,奠定了经典配位化学基础 主副价;内外界 ;空间构型 1916年Lewis在共价键的基础上提出了配位键的概念; 1923年Sidgwick又提出有效原子序数规则(EAN) 1929年皮赛 (Bethe) 提出晶体场理论(CFT),随后哈特曼 (HartMan)和欧格尔 (Orgel)
2、 分别解释了配合物的光谱与稳定性,1913年获Nobel化学奖,配位化学的历史(续),1935年范弗里克(Van Vleck)将分子轨道理论(MOT)应用于配合物,使配合物的理论日渐完善 1952年Miller合成出了Cp2Fe,开拓了非经典配合物研究的新领域。配合物研究进入无机化学的“文艺复兴”,生物无机、金属有机等新兴交叉学科应运而生,1.2 配合物的基本概念 (Basic Concept of Coordination Complex),1.2.1 配合物的定义 (The Definition of Coordination Complex) 配体(ligand)提供孤对电子或不定域的电子,中心原子(central atom)具有接受孤对电子或不定域的电子的空轨道,二者以配位键形成具有一定组成和空间构型的化合物,1.2.2 配合物的组成 (The Composition of Coordination Complex),内界 Cu(NH3)4SO4 中心离子 配位原子,内界:具有一定稳定性的结构单元(用方括号表示) 外界:方括号以外的部分,外界,配体,配位数,1. 中心离子(me
3、tal ion),中心离子是内界的核心,一般是金属离子,有时也可以是中性原子和高氧化态的非金属元素如Ni(CO)4, SiF62- , PF6-,2. 配体(ligand),在配合物中与中心离子结合的阴离子或分子称为配位体(简称配体);在配体中直接与中心离子相结合的原子称为配位原子,2. 配体(ligand),配体的分类(types of ligand) 按照配位原子的种类 按照配体中配位原子的个数 按照连接方式 按照键合电子的特征,按照配位原子的种类分类 含氧配体:如H2O、OH-、 R-COO- 等 含氮配体:如NH3 、NO2等 含碳配体: 如 CN-、 CO等 含硫配体: 如S-、SCN- 等 含磷配体: 如 PF3、PCl3、PBr3等 卤素配体: 如 F-、Cl-、 Br-、I- 等,按照配体中配位原子的个数分类 单齿配体(monodentate ligand) 只含有一个配位原子的配体。如X-、OH-和NH3等 双齿和多齿配体(bidentate and polydentate ligand) 含有两个或两个以上配位原子并能同时和中心离子相结合的配体,1,10-邻菲啰啉(
4、phen),草酸根(ox),乙二胺(en),按照连接方式分类 桥联配体(bridging ligand) 连接两个或两个以上中心原子的配体,也称为桥基 螯合配体(chelating ligand) 通过两个或两个以上的配位原子与同一个中心原子连接的配体,也称为螯合剂,1,10-邻菲啰啉,桥联配体,螯合配体,乙二胺四乙酸根(EDTA),EDTA能与碱金属、稀土金属、过渡金属等形成极稳定的水溶性配合物,分析上广泛用来做掩蔽剂,按照键合电子的特征分类 -配体 NH3 F- edta -配体 C2H4 C2H2 C6H6 -酸配体 CO CN- NO ( 配体既是电子给予体, 又是 电子接受体),3.配位数(Coordination Number),中心离子(或原子)所接受的配位原子数目 影响配位数大小的因素: 中心离子的电荷和半径,配体的电荷和半径 配位数的计算 配体是单齿配体时,配位数=配体个数 如: Cu(NH3)4+中,Cu2+的配位数为4 PtCl2(NH3)2中,Pt2+的配位数为4 配体是多齿配体时,配位数配体个数 如: Fe(phen)32+中,Fe2+的配位数为6 CrCl2
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